
螢火蟲是鞘翅目、螢科昆蟲的統(tǒng)稱,全世界已知約有2000種,廣泛分布于除南極洲之外的其他大洲。我國(guó)大約有200種,南部和東南沿海各省種類和數(shù)量都比北方多。
絕大多數(shù)螢火蟲都會(huì)發(fā)光,只有極少數(shù)不會(huì)發(fā)光。根據(jù)螢火蟲幼蟲的習(xí)性,螢火蟲可分為陸生種類、水生種類和半水生種類三類。
陸生螢火蟲的幼蟲主要生活在草本植被茂盛、相對(duì)濕度較高的地方。而水生螢火蟲幼蟲則生活在清澈、干凈、水流緩慢且淺的湖泊、小溪或稻田中。水生螢火蟲是螢火蟲中最稀少的一類,目前僅記錄8種,主要分布在亞洲地區(qū),我國(guó)分布有4種。
螢火蟲的發(fā)光器由發(fā)光層、反射層和透明表皮三部分組成。雌性螢火蟲的發(fā)光器生長(zhǎng)在尾部的最后兩節(jié),呈灰白色,夜晚發(fā)光的時(shí)候形成了兩條寬寬的帶形,而且光比較亮。而雄性螢火蟲的發(fā)光器只有腹部最后一節(jié),而且夜晚發(fā)光的亮度也沒有雌性大,不能從背部透過(guò)來(lái),飛行的時(shí)候,小燈在空中一閃一閃、慢慢悠悠地飄蕩。
在螢火蟲的腹部末端有一兩節(jié)的表皮非常薄,薄得幾乎透明,光就是通過(guò)這層表皮發(fā)出的。表皮下面是一些能發(fā)光的細(xì)胞,發(fā)光細(xì)胞的下面是另一些能反射光線的細(xì)胞。發(fā)光細(xì)胞里含有很多線粒體,說(shuō)明它們能制造出能量物質(zhì)——三磷酸腺苷(ATP)。
發(fā)光細(xì)胞還含有兩種特別的成分:熒光素和熒光素酶。熒光素是一種磷化物,是發(fā)光的主要物質(zhì);熒光素酶是催化劑。螢火蟲發(fā)光的過(guò)程需要有氧氣參加。熒光素接受ATP提供的能量后被激活,在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,由熒光素酶催化,激活的熒光素與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化熒光素,于是就產(chǎn)生了光亮。這些光經(jīng)反光細(xì)胞反射,會(huì)更加光彩奪目。
氧化作用所需要的空氣,是由連接著螢火蟲呼吸器官的細(xì)細(xì)的小管提供的。如果各個(gè)小管供給的氧氣充足的話,氧化反應(yīng)速度就會(huì)加快,產(chǎn)生的光就比較亮。反之,各個(gè)小管供給的氧氣不充足的話,氧化反應(yīng)速度就慢,光就較弱。
氧氣的供應(yīng)量是由腦神經(jīng)控制的,腦神經(jīng)可以調(diào)節(jié)螢火蟲的呼吸節(jié)律,進(jìn)而控制進(jìn)入發(fā)光細(xì)胞的氧氣的量。氧氣的攝入量有時(shí)多些,有時(shí)少些,那么螢火蟲發(fā)出的光也就有時(shí)強(qiáng)些,有時(shí)弱些,從而形成了一閃一閃的光亮。而螢火蟲發(fā)光的顏色,則是由于它們體內(nèi)所含的熒光素和熒光素酶決定的。
其實(shí),螢火蟲并不會(huì)整晚發(fā)光,因?yàn)榘l(fā)光是需要耗能的。入夜后的閃光舞蹈一般只會(huì)持續(xù)兩三個(gè)小時(shí)。如果能量消耗殆盡,熒光素就暫時(shí)不能再發(fā)光了。要使熒光素再度發(fā)光,則必須等線粒體再度合成能量物質(zhì)ATP。發(fā)光強(qiáng)度也因ATP的存在量而不同,ATP越多,亮度越強(qiáng)。
只有活著的生物體才能合成ATP,當(dāng)它們死亡以后,ATP會(huì)被迅速分解,這就是螢火蟲死亡后不能再發(fā)光的原因。
螢火蟲是一類非常挑剔的昆蟲,對(duì)環(huán)境的變化最為敏感。它們只生存在草木繁茂、水質(zhì)清潔、沒有任何污染的濕潤(rùn)的地方。也因?yàn)槿绱耍鼈兂蔀榱朔浅V匾纳鷳B(tài)環(huán)境指示物種。
對(duì)螢火蟲的生存影響很大的還有光污染。我們知道,螢火蟲發(fā)光不是為了照明,而是它們的生存手段。燈光會(huì)干擾螢火蟲成蟲進(jìn)行求偶和交配,也會(huì)干擾幼蟲的自我保護(hù)能力。亮如白晝、五光十色的夜晚,根本不適合螢火蟲的生存,想在城市里看見一只螢火蟲已經(jīng)成為夢(mèng)想。即便在偏遠(yuǎn)的山區(qū),也因?yàn)楣返男藿ǘO(shè)置了大量的人工照明設(shè)施,同樣影響到螢火蟲的生存。
近年來(lái),因?yàn)樯挚撤ァ⒑恿魑廴尽⑺亮魇А⑥r(nóng)藥和化肥的濫用等原因,螢火蟲棲息地不斷減少,螢火蟲種類和數(shù)量出現(xiàn)斷崖式下降。城市擴(kuò)張也影響螢火蟲的生存環(huán)境,到處充斥的水泥和磚結(jié)構(gòu),使得螢火蟲成蟲產(chǎn)卵和幼蟲化蛹找不到合適的地點(diǎn)。螢火蟲在現(xiàn)代城市中幾乎絕跡。